CN107064444A - 地下水自动采样***及其采样方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种地下水自动采样***及其采样方法，包括PLC控制柜、置于监测井中的液位传感器、可伸缩的抽水软管，所述抽水软管与抽水泵连接，抽水软管与软管回收器中；所述抽水泵的输出端通过管道分别与地面上的洗井桶、两采样桶连接，所述洗井桶、两采样桶的入水口分别安装有洗井电磁阀、采样进水电磁阀，所述采样桶的出水口与出水管连接并设有采样出水电磁阀，所述出水管伸向自动旋转采样盘；所述第一采样桶及第二采样桶中分别安装有水质检测器；所述采样方法包括：多遍洗井过程、第一遍采样过程及第二遍采样过程。本发明的结构简单，采样操作方便，采样可靠性、准确度高。
Description
技术领域
本发明涉及环境监测处理技术领域，特别涉及底下水的采用***。
背景技术
地下水污染是由于人为因素造成地下水质恶化的现象。地下水污染的原因主要有：工业废水向地下直接排放，受污染的地表水侵入到地下含水层中，人畜粪便或因过量使用农药而受污染的水渗入地下等。污染的结果是使地下水中的有害成分如酚、铬、汞、砷、放射性物质、细菌、有机物等的含量增高。污染的地下水对人体健康和工农业生产都有危害。
目前，地下水监测主要采用构建监测井，从监测井中抽取地下水进行分析的方法。为减小采样误差，需要将监测井中滞留的地下水排出后，再采用新水，即为洗井采样法。现有的洗井采样***的结构复杂，采样的可靠性、准确性还有待提高。
发明内容
本申请人针对现有技术的上述缺点，进行研究和改进，提供一种地下水自动采样***，实现多遍洗井、多遍采样及分配采样瓶的全自动控制，采用采样对比原则，实现高效率、高准确度的采样。
为了解决上述问题，本发明采用如下方案：
一种地下水自动采样***，包括置于监测井中的液位传感器、可伸缩的抽水软管，所述抽水软管与抽水泵连接，抽水软管与软管回收器中；所述抽水泵的输出端通过管道分别与地面上的洗井桶、第一采样桶及第二采样桶连接，所述洗井桶、第一采样桶、第二采样桶的入水口分别安装有洗井电磁阀、第一采样进水电磁阀及第二采样进水电磁阀，所述第一采样桶的出水口与第一出水管连接并设有第一采样出水电磁阀，所述第二采样桶的出水口与第二出水管连接并设有第二采样出水电磁阀，所述第一出水管及第二出水管伸向自动旋转采样盘；所述第一采样桶及第二采样桶中分别安装有水质检测器，所述水质检测器、抽水泵、软管回收器、液位传感器、第一采样进水电磁阀、第二采样进水电磁阀、第一采样出水电磁阀、第二采样出水电磁阀及所述自动旋转采样盘的自动旋转控制***均与PLC控制柜连接。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述自动旋转采样盘包括旋转盘及驱动所述旋转盘转动的电机，所述旋转盘上间隔设有多个采样瓶放置槽，所述采样瓶放置槽中放置有采样瓶。
所述水质检测器包括PH探头、电导率探头及溶氧探头。
本发明还公开了利用所述地下水自动采样***的自动采样方法，包括：多遍洗井过程、第一遍采样过程及第二遍采样过程；
所述多遍洗井过程中，第一遍洗井时，利用液位传感器检测监测井的井深并将井深数据反馈至PLC控制柜，PLC控制柜判断是否约等于实际井深，若是则控制软管回收器收回抽水软管至初始高度，等液位传感器探测到水位回至初始高度，进行第二遍洗井；若不是则循环第一遍洗井；第二遍洗井的过程与第一遍洗井过程相同，第二遍洗井后再进行第三遍遍井，第三遍洗井过程与第一遍洗井过程相同，至洗井完成；所述多遍洗井过程中，抽水泵将监测井中的水抽至洗井桶中；
所述第一遍采样过程中，抽水泵将经过第三遍洗井后的监测井中的水抽至第一采样桶中，第一采样桶中的水质检测器检测水样中的水质参数，并储存至PLC控制柜中；按照洗井过程抽干监测井中的水，待回水后进行第二遍采样，第二遍采样时，抽水泵将监测井中的水抽至第二采样桶中，第二采样桶中的水质检测器检测水样中的水质参数，并储存至PLC控制柜中；PLC控制柜对第一采样桶中的水质参数与第二采样桶中的水质参数进行对比，根据对比结果控制是否将监测井中的水导入至自动旋转采样盘上的采样瓶中。
进一步地，所述对比结果中，若第一遍采样与第二遍采样之间测定的pH、电导率和溶解氧误差分别不超过±0.2、±5％及±5％，则PLC控制柜控制第一采样桶及第二采样桶中的水样导入至采样瓶中；若第一遍采样与第二遍采样之间测定的pH、电导率和溶解氧误差分别超过±0.2、±5％及±5％，则再遍进行第一遍采样及第二采样过程。
本发明的技术效果在于：
本发明通过PLC控制整个采样过程自动进行，无需人工监测，***结构简单，采样操作方便；采用两次采样结果对比原则，其采样可靠性、准确度得到显著提高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的采样原理框图。
图中：1、监测井；2、液位传感器；3、抽水软管；4、抽水泵；5、软管回收器；6、洗井桶；7、第一采样桶；8、第二采样桶；9、洗井电磁阀；10、第一采样进水电磁阀；11、第二采样进水电磁阀；12、第一出水管；13、第一采样出水电磁阀；14、第二出水管；15、第二采样出水电磁阀；16、自动旋转采样盘；161、旋转盘；162、采样瓶；17、水质检测器；171、PH探头；172、电导率探头；173、溶氧探头；18、自动旋转控制***；19、PLC控制柜。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
如图1所示，本实施例的地下水自动采样***，包括置于监测井1中的液位传感器2、可伸缩的抽水软管3，抽水软管3与抽水泵4连接，抽水软管3与软管回收器5中；抽水泵4的输出端通过管道分别与地面上的洗井桶6、第一采样桶7及第二采样桶8连接，洗井桶6、第一采样桶7、第二采样桶8的入水口分别安装有洗井电磁阀9、第一采样进水电磁阀10及第二采样进水电磁阀11，第一采样桶7的出水口与第一出水管12连接并设有第一采样出水电磁阀13，第二采样桶8的出水口与第二出水管14连接并设有第二采样出水电磁阀15，第一出水管12及第二出水管14伸向自动旋转采样盘16；第一采样桶7及第二采样桶8中分别安装有水质检测器17，水质检测器17、抽水泵4、软管回收器5、液位传感器2、第一采样进水电磁阀10、第二采样进水电磁阀11、第一采样出水电磁阀13、第二采样出水电磁阀15及自动旋转采样盘16的自动旋转控制***18均与PLC控制柜19连接。
如图1所示，自动旋转采样盘16包括旋转盘161及驱动旋转盘161转动的电机(未画出)，旋转盘161上间隔设有多个采样瓶放置槽，采样瓶放置槽中放置有采样瓶162。
如图1所示，本发明中的水质检测器17主要包括PH探头171、电导率探头172及溶氧探头173，分别用于检测水样中的pH、电导率和溶解氧数值，并将检测的数据传输至PLC控制柜19。
如图1、图2所示，本发明利用上述实施例中的地下水自动采样***，进行采样时包括：多遍洗井过程、第一遍采样过程及第二遍采样过程；
多遍洗井过程中，第一遍洗井时，利用液位传感器2检测监测井1的井深并将井深数据反馈至PLC控制柜19，PLC控制柜19判断是否约等于实际井深，若是则控制软管回收器5收回抽水软管3至初始高度，等液位传感器2探测到水位回至初始高度，进行第二遍洗井；若不是则循环第一遍洗井；第二遍洗井的过程与第一遍洗井过程相同，第二遍洗井后再进行第三遍遍井，第三遍洗井过程与第一遍洗井过程相同，至洗井完成；多遍洗井过程中，抽水泵4将监测井1中的水抽至洗井桶6中。本发明的洗井操作为现有技术，故未做详述。
第一遍采样过程中，抽水泵4将经过第三遍洗井后的监测井1中的水抽至第一采样桶7中，第一采样桶7中的水质检测器17检测水样中的水质参数，并储存至PLC控制柜19中；按照洗井过程抽干监测井1中的水，待回水后进行第二遍采样，第二遍采样时，抽水泵4将监测井1中的水抽至第二采样桶8中，第二采样桶8中的水质检测器17检测水样中的水质参数，并储存至PLC控制柜19中；PLC控制柜19对第一采样桶7中的水质参数与第二采样桶8中的水质参数进行对比，根据对比结果控制是否将监测井1中的水导入至自动旋转采样盘16上的采样瓶162中。其中，对比结果中，若第一遍采样与第二遍采样之间测定的pH、电导率和溶解氧误差分别不超过±0.2、±5％及±5％，则PLC控制柜19控制第一采样桶7及第二采样桶8中的水样导入至采样瓶162中；若第一遍采样与第二遍采样之间测定的pH、电导率和溶解氧误差分别超过±0.2、±5％及±5％，则再遍进行第一遍采样及第二采样过程。
Claims (5)
1.一种地下水自动采样***，其特征在于：包括置于监测井(1)中的液位传感器(2)、可伸缩的抽水软管(3)，所述抽水软管(3)与抽水泵(4)连接，抽水软管(3)与软管回收器(5)中；所述抽水泵(4)的输出端通过管道分别与地面上的洗井桶(6)、第一采样桶(7)及第二采样桶(8)连接，所述洗井桶(6)、第一采样桶(7)、第二采样桶(8)的入水口分别安装有洗井电磁阀(9)、第一采样进水电磁阀(10)及第二采样进水电磁阀(11)，所述第一采样桶(7)的出水口与第一出水管(12)连接并设有第一采样出水电磁阀(13)，所述第二采样桶(8)的出水口与第二出水管(14)连接并设有第二采样出水电磁阀(15)，所述第一出水管(12)及第二出水管(14)伸向自动旋转采样盘(16)；所述第一采样桶(7)及第二采样桶(8)中分别安装有水质检测器(17)，所述水质检测器(17)、抽水泵(4)、软管回收器(5)、液位传感器(2)、第一采样进水电磁阀(10)、第二采样进水电磁阀(11)、第一采样出水电磁阀(13)、第二采样出水电磁阀(15)及所述自动旋转采样盘(16)的自动旋转控制***(18)均与PLC控制柜(19)连接。
2.根据权利要求1所述的地下水自动采样***，其特征在于：所述自动旋转采样盘(16)包括旋转盘(161)及驱动所述旋转盘(161)转动的电机，所述旋转盘(161)上间隔设有多个采样瓶放置槽，所述采样瓶放置槽中放置有采样瓶(162)。
3.根据权利要求1所述的地下水自动采样***，其特征在于：所述水质检测器(17)包括PH探头(171)、电导率探头(172)及溶氧探头(173)。
4.一种利用权利要求1所述地下水自动采样***的自动采样方法，其特征在于包括：多遍洗井过程、第一遍采样过程及第二遍采样过程；
所述多遍洗井过程中，第一遍洗井时，利用液位传感器(2)检测监测井(1)的井深并将井深数据反馈至PLC控制柜(19)，PLC控制柜(19)判断是否约等于实际井深，若是则控制软管回收器(5)收回抽水软管(3)至初始高度，等液位传感器(2)探测到水位回至初始高度，进行第二遍洗井；若不是则循环第一遍洗井；第二遍洗井的过程与第一遍洗井过程相同，第二遍洗井后再进行第三遍遍井，第三遍洗井过程与第一遍洗井过程相同，至洗井完成；所述多遍洗井过程中，抽水泵(4)将监测井(1)中的水抽至洗井桶(6)中；
所述第一遍采样过程中，抽水泵(4)将经过第三遍洗井后的监测井(1)中的水抽至第一采样桶(7)中，第一采样桶(7)中的水质检测器(17)检测水样中的水质参数，并储存至PLC控制柜(19)中；按照洗井过程抽干监测井(1)中的水，待回水后进行第二遍采样，第二遍采样时，抽水泵(4)将监测井(1)中的水抽至第二采样桶(8)中，第二采样桶(8)中的水质检测器(17)检测水样中的水质参数，并储存至PLC控制柜(19)中；PLC控制柜(19)对第一采样桶(7)中的水质参数与第二采样桶(8)中的水质参数进行对比，根据对比结果控制是否将监测井(1)中的水导入至自动旋转采样盘(16)上的采样瓶(162)中。
5.根据权利要求4所述地下水自动采样***的自动采样方法，其特征在于：所述对比结果中，若第一遍采样与第二遍采样之间测定的pH、电导率和溶解氧误差分别不超过±0.2、±5％及±5％，则PLC控制柜(19)控制第一采样桶(7)及第二采样桶(8)中的水样导入至采样瓶(162)中；若第一遍采样与第二遍采样之间测定的pH、电导率和溶解氧误差分别超过±0.2、±5％及±5％，则再遍进行第一遍采样及第二采样过程。
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